Книга Бытия. Общая история происхождения

Фотоны с тех пор летают свободно, отскакивая от всего, что встречают на своем пути. Со временем они становятся менее энергичными, а их частота понижается – это однозначный признак слабости. Термостат, в который они погружены, становится все более ледяным, и их осцилляции затухают, но не ослабевает их память о той эпохе, когда они заполняли весь мир, а материя, организованная в атомы, еще не существовала.

Одним словом, свет наконец стал. Совсем как сказано в Библии. Только случилось это совсем не сразу и было совсем не легко. Только закончился четвертый день, и минуло триста восемьдесят тысяч лет.

Мир без света, населенный темной сущностью

После нескольких первых минут, когда формировались ядра, тысячи лет не происходило ничего заметного. Непрестанно продолжалось расширение и охлаждение Вселенной, ее размеры быстро превысили тысячи световых лет и продолжали расти, а температура все еще измерялась миллионами градусов. Такая огромная, раскаленная и темная. Адский мир, лишенный света и населенный какой-то темной сущностью.

Его наполняло и обволакивало темное облако, мутное и неосязаемое. Аэрозоль из электронов, фотонов и других элементарных частиц окружал протоны, ядра гелия и редкие ядра других легких элементов, которые успели сформироваться.

Температура еще слишком высока, чтобы под действием электромагнитного притяжения могло формироваться вещество. Протоны и ядра гелия, заряженные положительно, стремятся привязать к себе электроны, кружащиеся вокруг, но пока у них ничего не выходит. От теплового возбуждения у электронов слишком много энергии, и, если бы какая-то связь вдруг и возникла, она разорвалась бы через долю секунды. Электромагнитная сила еще слишком слаба, чтобы конкурировать с яростной кинетической энергией, переполняющей электроны. Придется набраться терпения и подождать, пока температура не обрушится до такой степени, чтобы позволить электромагнитным связям отпраздновать свой триумф.

Все материальные частицы прокладывают свой путь сквозь туман из фотонов, обладающих той же температурой, что и вся система, но нигде нет ни лучика света. Плотность этого странного облака до того высока, что каждый фотон поглощается сразу после того, как переизлучился.

Объятия фотонов с веществом, прежде всего с электронами, настолько тесны, что не дают им ни малейшей свободы; средняя длина их свободного пробега исчезающе мала. Каждый раз, когда фотоны излучает какой-то электрон, с чем-то сталкиваясь или просто разгоняясь, они отправляются в путь в надежде на долгое путешествие, стремятся к бесконечности, но их тут же проглатывает что-то другое, не оставляя даже времени задуматься о своей печальной судьбе, и цикл бесконечных поглощений и излучений возвращается в свою исходную точку.

Во мраке этого странного мира рождаются формы материи еще более таинственные. Мы о них пока мало говорили, потому что и сами не знаем в точности, о чем речь. Оттого трудно определить их место в описываемой последовательности событий. Но в эпоху мутного мрака во Вселенной уже значительное количество темной материи.

Гипотеза, что во Вселенной присутствует большое количество не излучающей света материи, была впервые выдвинута в 1933 году швейцарским астрофизиком Фрицем Цвикки, одаренным тонкой интуицией и весьма язвительным чувством юмора. Рассказывают, что, когда другие ученые проявляли скепсис в отношении его теорий, он обзывал их “сферическими ублюдками”. Если те удивлялись такому прозвищу, он пояснял, что они “сферические”, потому что ублюдки, с какой стороны ни посмотри.

Занимаясь скоплением Волос Вероники, о котором нам сегодня известно, что оно содержит более тысячи галактик, Цвикки заметил: там есть нечто, не движущееся с той же скоростью, что и галактики на краю скопления. Движение этих галактик было невозможно объяснить распределением тех масс, которые обнаруживались благодаря излучению. Их гравитации не хватало, чтобы объяснить траектории наиболее быстро движущихся галактик на краю. Все выглядело так, будто в объеме скопления скрывалось значительно больше материи, чем можно было увидеть. Цвикки провел вычисления массы того, что он назвал темной материей, поскольку оно не излучает света и остается скрытым в космическом мраке. На протяжении долгого времени его теория остро критиковалась, а количество “сферических ублюдков” не обнаруживало тенденции сокращаться.

Переломить ситуацию помогла работа Веры Рубин, американского астронома, последовательницы Генриетты Ливитт, изобретшей метод измерения больших расстояний при помощи цефеид. Рубин была одной из немногих женщин среди астрономов, кому удалось получить доступ к большим телескопам еще в 1960-е годы. Вспоминают, что, когда она начинала работать на телескопе Паломарской обсерватории, ей пришлось организовать там для себя женский туалет, поскольку строители этой самой современной в мире обсерватории не предвидели, что среди ее сотрудников может оказаться женщина.